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EASTMAN KODAK COMPANY pour Révélateur électrographique et procédé de développement d'image électrographique l'utilisant.
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------- Demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique No. 440.146 du
8 novembre 1982 en faveur de E. T. MISKINIS et T. A. JADWIN.
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L'invention est relative à l'électrographie et au développement d'images électrostatiques. Plus particulièrement, l'invention concerne un nouveau révélateur électrographique et un procédé pour appliquer ce révélateur sur des images électrostatiques pour les développer.
En électrographie, on forme une image de charge électrostatique sur une surface diélectrique, par exemple sur la surface d'un produit d'enregistrement photoconducteur.
On effectue habituellement le développement de cette image en la mettant au contact d'un révélateur à deux constituants comprenant un mélange de particules de résine pigmentée (appelées développateur) et de particules sensibles au champ magnétique (appelées véhicule). Les particules de véhicule constituent des sites que les particules de développateur non magnétique peuvent heurter pour acquérir une charge triboélectrique de signe contraire à celle de l'image électrostatique. Lors du contact entre l'image électrostatique et le mélange révélateur, les particules de développateur se séparent des particules de véhicule (auxquelles elles adhéraient fortement par l'intermédiaire de forces triboélectriques) par suite des forces électrostatiques relativement élevées qui sont associées à l'image de charge.
De cette manière, les particules de développateur se déposent sur l'image électrostatique et la rendent visible.
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0Il est bien connu d'appliquer des révélateurs du type décrit précédemment sur des images électrostatiques à l'aide d'un applicateur magnétique qui comprend une coquille cylindrique, formée d'une substance non magnétique, contenant un noyau magnétique. Le noyau comprend habituellement une pluralité de barreaux magnétiques parallèles qui sont agencés autour de la surface du noyau de manière à disposer des champs magnétiques nord/sud en alternance.
Ces champs émergent radialement de la coquille et servent à attirer le révélateur à la surface externe de la coquille pour former une nappe en forme de brosse. La coquille cylindrique ou le noyau magnétique, ou bien les deux, sont en rotation l'un par rapport à l'autre pour permettre le transport du révélateur d'un réservoir jusqu'à la zone de contact avec l'image électrostatique à développer. Après développement, les particules de véhicule appauvries en développateur, retournent au réservoir pour être réapprovisionner en développateur.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 345 014 décrit un appareil de développement à brosse magnétique qui utilise un révélateur à deux constituants du type décrit précédemment. L'applicateur magnétique comprend un noyau magnétique à pôles multiples qui tourne pour entraîner le révélateur jusqu'à la zone de développement. Le véhicule magnétique décrit dans ce brevet est un véhicule usuel qui comprend une substance magnétique relativement douce, par exemple de la magnétite, du fer pur, de la ferrite ou une forme de FeO., ayant une coercitivité magnétique, Hc, d'environ 100 gauss ou moins.
On a préféré utiliser ces
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substances magnétiquesdoucescar elles présentent, par nature, une faible rémanence magnétique Bu, exemple inférieure à environ 5 UEM/g, et un moment magnétique induit élevé dans le champ appliqué par le noyau de la brosse.
Ayant une rémanence magnétique faible, les particules de véhicule, formées d'une substance magnétique'douce,
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une fois qu'elles sont sorties d'un champ magnétique, retiennent seulement une petite partie du moment magnétique induit par ce champ magnétique ; ainsi, après avoir été utilisées pour le développement, elles se mélangent et se réapprovisionnent facilement en particules de développateur. Ayant un moment magnétique relativement élevé quand elles sont attirées par le noyau de la brosse, ces substances sont facilement transportées en rotation par la brosse et ne sont pas entraînées par l'organe d'enregistrement pendant le développement.
Les substances utiliséespour le véhicule magnétique décrit au brevet précédemment mentionné ainsi que d'autres véhicules magnétiques analogues sont utiles pour le développement d'images portées par des organes d'enregistrement se déplaçant à des vitesses modérées, inférieures à environ 10 cm/s par exemple ; mais, on a remarqué que la qualité des images développées se détériore rapidement quand la vitesse de déplacement de l'organe d'enregistrement augmente. En fait, lorsque la vitesse de déplacement de l'organe d'enregistrement est d'environ 40 cm/s, le développement à l'aide de ces véhicules est pratiquement inexistant, ce qui indique que les véhicules sont incapables de déposer le développateur sur des récepteurs photosensibles à des vitesses élevées.
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La présente invention a pour objet un révélateur électrographique qui, lorsqu'il est utilisé avec un applicateur magnétique à noyau tournant, permet des vitesses de développement appropriées à la reproduction d'image à grande
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cadence perte de qualité pour l'image.
Le révélateur sec électrographique constituants
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selon l'invention comprend des particules de développateur sienne chargées et des particules de véhicule portant une charge de/
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contraire qui (a) comprennent une substance magnétique "dure"présentant une coercitivité d'au moins-300 gauss quand elle est saturée magnétiquement et (b) ont un moment magnétique induit d'au moins 20 UEM/g dans un champ magnétique de 1000 gauss.
Le procédé) selon l'invention, pour développer une image électrostatique) consiste à utiliser le révélateur décrit précédemment avec un applicateur magnétique à noyau tournant. Le procédé consiste à mettre une image électrostatique au contact d'au moins une brosse magnétique qui comprend (a) un noyau magnétique tournant d'une intensité de champ magnétique déterminée ;
(b) une coquille externe non magnétique et (c) un révélateur sec électrographique à deux constituants qui comprend des particules de dévelop-
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pateur chargées et des particules de véhicule magnétique de portant une charge/contraire une magnétique présentant/coercitivité d'au moins 300 gauss
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quand elle est saturée magnétiquement et (b) ont un moment magnétique induit d'au moins 20 UEM/g dans un champ magnétique de 1000 gauss ce moment magnétique étant suffisant pour empêcher le transfert des particules. de véhicule sur l'image électrostatique.
Au dessin, donné seulement à titre d'exemple : - la figure 1 représente une vue en coupe d'un applicateur magnétique comprenant un noyau magnétique tournant et une coquille externe, utilisable avec le révélateur sec à deux constituants suivant la présente invention.
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0- la figure 2 représente un graphe montrant le cycle d'hystérésis de particules de véhicule magnétique"dur" utilisées dans le révélateur selon l'invention.
Pour la mise en oeuvre du procédé de développement d'une image électrostatique selon l'invention, on utilise un applicateur magnétique à noyau tournant. Ces applicateurs sont bien connus et sont décrits par exemple aux brevets des Etats-Unis d'Amérique 4 235 194,4 239 845 et 3 552 355.
La figure 1 présente un applicateur 1 magnétique à noyau tournant qui comprend un agencement noyau-coquille
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formé d'un noyau 2 magnétique multipolaire monté à rotation
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à d'une coquille externe 3. La coquille 3 est 9 formée d/+ sert de surface
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transporteuse pour le révélateur décrit ultérieurement. Un couteau araseur 4 sert à ajuster l'épaisseur de la couche de révélateur (épaisseur de la nappe) sur la coquille 3 pendant la rotation du noyau 2. Ureraclette 5 élimine tout le révélateur qui reste sur la coquille 3 après le passage du révélateur dans la zone de développement.
Le noyau magnétique multipolaire 2 comprend une distribution circulaire d'aimants agencés suivant une configuration de pôles nord-sud-nord-sud qui se font face radialement vers l'extérieur. Lorsque le noyau tourne, le champ provenant de chacun des pôles subit un déplacement circu-
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laire autour de la surface externe de la coquille. Il y
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a interaction le révélateur à deux constituants selon le l'invention et7champ à déplacement circulaire, ce qui
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provoque un déplacement rapide turbulent de révélateur, comme on pourra le constater lors de la discussion ultérieure concernant le véhicule.
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Le comportement des particules de véhicule utilisées dans dans le révélateur et/le selon l'invention est entre ginal.. Quand on utilise des particules de véhicule magnétique qui (a) contiennent une substance magnétique présentant une coercitivité d'au moins 300 gauss et (b) ont un
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moment magnétique induit d'au moins 20 UEM/g dans un champ magnétique externe de 1000 gauss, leur exposition à une succession de champs magnétiques provenant de l'applicateur à noyau tournant font tourner les particules sur elles- mêmes, qui se placent alors dans l'alignement magnétique dans chacun des nouveaux champs.
Par suite du moment magné- la tique des particules et de/coercitivité de la substance magnétique, chacun de ces mouvements est accompagné d'un déplacement circulaire rapide de chacune des particules dans une direction opposée au mouvement du noyau tournant.
Le résultat observé est que le révélateur selon l'invention s'écoule régulièrement et à vitesse rapide autour de la coquille, le noyau tournant dans une direction opposée, ce qui permet un apport rapide de développateur frais au récepteur photosensible et facilite les reproductions à grande cadence.
Le noyau magnétique de l'applicateur est formé d'une ou plusieurs substances magnétiques à aimantation permanente bien connues. Des substances magnétiques appropriées comprennent l'oxyde ferrique gamma et les ferrites"dures" décrites au brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 042 518.
L'intensité du champ magnétique du noyau peut varier d'une manière importante mais on préfère une intensité d'au moins 450 gauss, mesurée à la surface du noyau à l'aide d'une sonde à effet Hall. On préfère particulièrement une intensité d'environ 800 à 1600 gauss.
En générale la dimension du noyau sera déterminée par la dimension des aimants utilisés et la dimension des aimants est choisie en fonction de l'intensité du champ magnétique souhaitée. On peut utiliser de 8 à 24, et de préférence de 12 à 20, pôles magnétiques pour un noyau de 5 centimètres de diamètre. Cependant, ce paramètre dépend de la dimension du noyau et de la vitesse de rotation. L'espace entre la coquille et le photoconducteur est de préférence relativement petit, par exemple d'environ 0,03 cm à environ 0, 09 cm,
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1 de manière à obtenir un contact suffisant entre la brosse et le photoconducteur.
La vitesse de rotation du noyau magnétique peut varier, mais elle est de préférence comprise entre 1000 et 3000 tr/mn. Le choix d'une vitesse appropriée dépend de différents facteurs tels que le diamètre extérieur de la coquille de l'applicateur, la dimension des particules de véhicule et la vitesse souhaitée pour le développement telle qu'elle se reflète dans la vitesse linéaire à laquelle les organes-, photoconducteurs portant une image de charge traversent la zone de développement.
La coquille qui entoure le noyau est formée de toute substance non magnétique appropriée qui agit comme électrode de développement pour-le procédé de développement, par exemple de l'acier inoxydable non magnétique.
Pour obtenir un développement minimal souhaitable, il est vivement recommandé de soumettre chaque partie d'un organe photoconducteur, qui traverse la zone de dévelop- pement, à au moins 5 transitions polaires dans la zone de développement active.
Alors qu'il est essentiel pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention que le noyau magnétique tourne pendant l'utilisation la coquille peut tourner aussi. mais ce n'est par nécessaire. Si la coquille tourne, ce peut être dans la même direction ou dans une direction différente de celle du noyau.
Comme on l'a indiqué précédemment, la présente invention concerne un révélateur sec électrographique à deux constituants qui comprend des particules de véhicule chargées, présentant des propriétés magnétiques déterminées, et des particules de développateur portant une charge de signe contraire. Quand on l'utilise avec l'applicateur à noyau magnétique tournant, le révélateur à deux constituants décrit précédemment s'écoule à vitesse élevée et permet un développement complet d'une image électrostatique
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lors des reproductions à grande cadence.
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Les nouveaux révélateurs selon l'invention préférées prennent particules de véhicule. Le premier de comprend des particules magnétiques, préla sentant/coercitivité et le moment magnétique induit souhai- çom-tés qui ne sont pas associées'à un liant.
Dans le deuxième type de révélateur, chaque particule de véhicule est hétérogène et comprend un mélange d'un liant et d'une substance magnétique présentant la coercitivité et le moment magnétique induit souhaités. La substance magnétique se trouve dispersée dans tout le liant sous forme de particules distinctes plus petites ; ainsi, chaque particule de véhicule composite comprend une phase discontinue formée de particules magnétiques ayant la coercitivité souhaitée dans une phase continue formée par le liant.
Les particules individuelles de substance magnétique doivent de préférence avoir une dimension relativement uniforme et un diamètre suffisamment plus petit que celui des particules de véhicule composites à préparer. Par exemple, le diamètre moyen des particules de substance magnétique doit être inférieur à 20% du diamètre moyen des particules de véhicule. Le rapport du diamètre moyen des particules de substance magnétique à celui des particules de véhicule peut être beaucoup plus petit.
On obtient d'excellents résultats avec des poudres magnétiques ayant un diamètre moyen de 5 p. m à 0,05 m. On peut utiliser des poudres
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plus fines lorsque le degré de subdivision n'entraîne pas de s une modification indés-irable magnétiques et
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quand la quantité et la nature du liant choisi permet une résistance satisfaisante et d'autres propriétés mécaniques souhaitables dans les particules de véhicule obtenues.
La concentration en substance magnétique peut varier d'une manière importante. On peut utiliser la substance magnétique finement divisée en quantité représentant environ
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20% à 90% de la masse du véhicule composite.
Le moment induit des particules de véhicule composites, dans un champ de 1000 gauss, dépend de la concen-
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tration en substance magnétique dans les particules. Ainsi,
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le moment induit de la substance magnétique doit avoir une appropriée valeur,. 20 UEM/g,/our compenser l'effet,
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sur ce moment induit, de la dilution de la substance magnétique dans le liant. Ainsi, pour une concentration de 50% en masse de substance magnétique dans les particules composites, le moment magnétique induit de la substance magnétique, dans un champ de 1000 gauss, doit être d'au moins 40 UEM/g pour obtenir le niveau minimal de 20UEM/g pour les particules composites.
Le liant utilisé avec la substance magnétique finement divisée doit apporter les propriétés mécaniques et électriques souhaitées. Il doit (1) bien adhérer à la substance magnétique, (2) faciliter la formation de particules dures à surface lisse et (3) présenter de préférence des propriétés triboélectriques suffisamment différentes de celles des particules de développateur, avec lesquelles on doit 1'utiliser pour assurer une polarité et une grandeur appropriées de charge électrostatique entre le développateur et le véhicule quand on les mélange.
Le liant peut être organique ou minéral ; par exemple il peut être composé de verre, de métal, de résine à base de silicium etc. On utilise de préférence une substance organique telle qu'une résine polymère synthétique ou naturelle ou bien un mélange de ces résines ayant les propriétés mécaniques appropriées. Des monomères appropriés, que l'on peut utiliser pour préparer ces résines, comprennent par exemple des monomères vinyliques comme les acrylates et méthacrylates d'alkyle, le styrène et les styrènes substitués, des monomères basiques comme les vinylpyridines etc.
On peut utiliser des copolymères préparés à partir de ces monomères et d'autres monomères vinyliques comme des
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monomères acides, par exemple l'acide acrylique ou méthacrylique. Ces copolymères peuvent avantageusement contenir des petites quantités de monomères polyfonctionnels comme le divinylbenzène, le diméthacrylate de glycol, le citrate de triallyle etc. On peut aussi utiliser des polymères de condensation comme des polyesters, des polyamides ou des polycarbonates.
La préparation des particules de véhicule composites suivant l'invention peut nécessiter l'application de chaleur pour ramollir la substance thermoplastique ou pour durcir une substance thermodurcissable, un séchage pour faire évaporer le véhicule liquide, l'utilisation de pression ou bien de chaleur et d'une pression, pour le moulage, le coulage, l'extrusion, etc. et pour la coupe ou le cisaillement pour former les particules de véhicule ; la préparation de ces particules peut aussi nécessiter un broyage, par exemple dans un broyeur à billes, pour réduire la substance formant le véhicule à la dimension appropriée pour les particules et un tamisage pour classer les particules.
Suivant un procédé de préparation, on disperse la
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substance magnétique en poudre dans un enduit ou une solution de résine r-e us'évaporer le de de liant. On
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solvant et subdiviser la masse solide obtenue par broyage et tamisage pour obtenir des particules de véhicule ayant la dimension appropriée.
Suivant un autre procédé de préparation, on utilise une polymérisation en émulsion ou en suspension pour obtenir des particules de véhicule uniformes. présentant une surface
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très lisse et ayant une durée de vie utile.
La coercitivité d'une substance magnétique corres-
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pond à la force magnétique externe minimale nécessaire de pour remanence BR à zéro, la substance magnétique
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étant maintenue fixe dans le champ externe, après saturation magnétique de la substance, c'est-à-dire aimantation permanente de la substance. On peut utiliser divers appareils
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et méthodes pour la mesure de la coercitivité des particules de véhicule selon l'invention.
On peut utiliser, pour mesurer la coercitivité des particules en poudre, un magnétomètre à échantillon vibrant modèle 155 de la Société Princeton Applied Research Co, Princeton, New Jersey (USA). La coercitivité est mesurée en gauss, étant entendu que, dans l'air, il existe une parfaite correspondance des mesures en gauss et en oersteds. La pourdre est mélangée avec une poudre polymère non magnétique (90% en masse de poudre magnétique pour 10% en masse de polymère). On place le mélange dans un tube capillaire, on le chauffe à une température supérieure au point de fusion du polymère, puis on le laisse refroidir à température ambiante. Le tube capillaire est alors placé dans un porte échantillon du magnétomètre et on trace le cycle d'hystérésis magnétique du champ externe (en gauss) en fonction du magnétisme induit (en UEM/g).
Pendant cette mesure, on soumet l'échantillon à un champ externe de 0 à 8000 gauss.
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La figure 2 représente un cycle d'hystéresis L pour une poudre magnétique"dure"typique saturée magnétiquement.
Quand une substance en poudre est saturée magnétiquement et immobilisée dans un champ magnétique H dont l'intensité croît progressivement, il y a induction d'un moment magnétique maximum, ou de saturation, Bsat. Si on fait encore croître le champ H, le moment induit dans la substance n'augmente plus. Lorsque le champ H diminue progressivement jusqu'à l'annulation, s'inverse en polarité et augmente de nouveau, le moment induit B de la poudre devient nul et est ainsi au seuil d'inversion de la polarité induite. La valeur du champ appliqué H, nécessaire pour provoquer la
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décroissance de la rémanence de la valeur jusqu'à l'annula lation est appelée la coercitivité, Hc, de la substance.
Les particules de véhicule contenues dans les révélateurs selon l'invention comprennent une substance magnétique qui présente, à saturation magnétique, une coercitivité d'au moins 300 gauss, de préférence d'au moins 500 gauss et plus particulièrement d'au moins 1000 gauss. A cet
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égard, alors qu'on a trouvé que l'on pouvait utiliser des substances magnétiques ayant une coercitivité de 2800 et 4100 gauss, il semble qu'il n'y ait aucune raison théorique pour que des coercitivités plus élevées ne soient pas utilisables.
Outre la coercitivité minimale de la substance magnétique, les particules de véhicule du révélateur selon l'invention présentent un moment magnétique induit B d'au moins 20 UEM/g, basé sur la masse du véhicule, quand se elles/trouvent dans un champ de 1000 gauss. De préférence, le moment magnétique induit B, dans un champ de 1000 gauss, est d'au moins 25 UEM/g et plus particulièrement d'environ 30 à 50 UEM/g. Pour montrer cela, on fait référence à la figure 2 qui représente les paramètres magnétiques de deux véhicules différents non associés à un liant dans lesquels le moment magnétique induit de la substance magnétique est le même que celui des particules de véhicule. A la figure 2, par commodité, le cycle d'hystérésis L à saturation, est le même pour les deux substances magnétiques différentes.
Avant d'être aimantées jusqu'à saturation,
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ces substances répondent différemment aux comme cela apparaît par leur courbe de perméabilité P1 et P2. Pour un champ de 1000 gauss, la substance 1 a un moment magnétique d'environ 5 UEM/g et la substance 2 a un moment magnétique d'environ 15 UEM/g. Pour augmenter le moment de ces substances, placées dans un champ de 1000 gauss, jusqu'au niveau souhaité d'au moins 20 UEM/g, on peut préaimanter la substance hors ligne à un champ supérieur à 1000 gauss jusqu'à ce que la substance ait un cycle d'hystérésis tel que, lorsque la substance est réintroduite dans un champ de 1000 gauss, elle présente le moment induit souhaité.
Dans un tel traitement hors ligne, désigné par le terme pré-aimantation, la substance est de préférence pré-aimantée jusqu'à saturation ; dans ce cas, les substances montrées à la figure 2 présentent un moment induit B
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d'au moins 40 UEM/g. Ce moment induit est de préférence d'au moins 25 UEM/g et il est plus particulièrement compris entre environ 30 UEM/g et 50 UEM/g. Sont aussi utilisables des particules de véhicule ayant un moment induit de 50 à 100 HEM/g quand elles sont dans un champ de 1000 gauss.
L'invention, comme on l'a mentionné, prévoit l'utilisation des véhicules dans lesquels la coercitivité et le moment induit sont des caractéristiques importantes.
La coercitivité est reliée à la capacité des révélateurs à s'écouler sur un applicateur à noyau tournant et le moment induit est relié au débit avec lequel le révélateur s'écoule sur cet applicateur. Cependant, il est aussi important qu'il y ait une attraction magnétique suffisante entre l'applicateur et les particules de véhicule pour maintenir ces dernières sur la coquille de l'applicateur pendant la rotation du noyau, ce qui permet d'éviter le report des particules de véhicule sur l'image. Cette attraction a lieu aussi quand les particules de véhicule ont un moment induit d'au moins 20 UEM/g lorsqu'elles se trouvent dans un champ de 1000 gauss.
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Les substances magnétiques dures utiles comprennent les ferrites et l'oxyde de fer y. De préférence, les particules de véhicule sont constituées de ferrites, qui sont des composés d'oxydes magnétiques contenant du fer comme constituant métallique principal. Par exemple, des composés d'oxyde ferrique, Fe203'formés avec des oxydes métalliques basiques ayant la formule générale MFe02 ou MFe204 où M représente un métal mono-ou divalent et où le fer est à l'état d'oxydation +3, sont des ferrites.
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Les ferrites comprennent aussi des composés de baryum et/ou de strontium, tels que BaFe O. O. et des ferrites magnétiques de formule MO. GFeO-, M est le baryum, le strontium ou le plomb, comme il est décrit au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 716 630. Les ferrites au strontium et au baryum sont avantageuses.
La dimension des particules de véhicule magnétique dures selon l'invention peut être très variable, mais en général la dimension moyenne des particules est inférieure à 100 J. m. Une dimension moyenne avantageuse de particules de véhicule est comprise entre environ 5 p. m et 65 m. On a déterminé qu'on peut utiliser les particules les plus petites à l'intérieur des limites indiquées ci-dessus sans ou avec peu de transfert du véhicule sur l'image à développer.
Les particules de véhicule selon l'invention sont utilisées en association avec des particules de développateur pour former un révélateur sec à deux constituants. Pendant l'utilisation, les particules de développateur sont attirées électrostatiquement par l'image de charge électrostatique sur un produit tandis que les particules de véhicule restent sur la coquille de l'applicateur. Ceci se fait en partie en mélangeant les particules de développateur et de véhicule de telle façon que les particules de véhicule acquièrent une charge d'une certaine polarité et que les particules de développateur acquièrent une charge de pola-
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rité opposée. La polarité du véhicule est telle que celuici n'est pas attiré électriquement par l'image de charge électrostatique.
Le dépôt des particules de véhicule sur l'image de charge électrostatique est aussi évité, parce que l'attraction magnétique qui s'exerce entre le noyau tournant et les particules de véhicule est supérieure à l'attraction électrostatique qui peut se produire entre les particules de véhicule et l'image de charge.
On obtient la charge triboélectrique du développateur et du véhicule magnétique"dur"en choisissant des substances qui sont placées dans la série triboélectrique de telle façon qu'elles donnent la polarité et l'intensité de charge souhaitées quand on mélange les particules de développateur et de véhicule. Si les particules de véhicule ne se chargent pas comme on le souhaite avec le développateur utilisé, on peut enduire le véhicule avec une substance qui le fait. On peut appliquer une telle enduction soit sur des particules composites, soit sur des particules exemptes de liant, comme il est décrit ici. Comme on l'a déjà indiqué, le niveau de charge du développateur est de préférence d'au moins 5 C par gramme de développateur. La polarité de la charge du développateur peut être positive ou négative.
On peut utiliser diverses résines pour enduire les particules de véhicule magnétique dures, par exemple celles qui sont décrites aux brevets des Etats-Unis d'Amérique 3 795 617,3 795 618 et 4 076 857. Le choix de la résine dépend de sa relation triboélectrique avec le développateur prévu. Si on souhaite que les développateurs soient chargés positivement, les résines avantageuses pour enduire le véhicule comprennent les polymères fluorocarbonés tels que le polytétrafluoroéthylène, le polyfluorure de vinylidène, et le copolymère de fluorure de vinylidène et de tétrafluoro- éthylène.
On peut enduire les particules de véhicule avec une résine se chargeant par triboélectricité par diverses
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techniques, telles que l'enduction par solvant, la pulvéri-' sation, le placage, l'enduction par agitation ou par fusion.
Dans l'enduction par fusion, on prépare un mélange sec de particules magnétiques dures et d'une faible quantité de résine en poudre par exemple, de 0/05 à 5% en masse, et on chauffe le mélange pour fondre la résine. Cette faible concentration de résine forme une couche mince ou discontinue de résine sur les particules de véhicule.
On forme le révélateur en mélangeant les particules de véhicule avec les particules de développateur en concentration appropriée. Dans les révélateurs selon l'invention, on peut utiliser des concentrations élevées en développateur. Le révélateur selon l'invention contient de préférence d'environ 70 à 99% en masse de véhicule et d'environ 30 à 1% en masse de développateur par rapport à la masse totale de révélateur ; plus avantageusement, la concentration du véhicule est d'environ 75 à 99% en masse et celle du développateur de 25 à 1% en masse.
Le constituant du développateur selon l'invention peut être une résine en poudre éventuellement colorée. On le prépare habituellement en mélangeant une résine avec un colorant, c'est-à-dire une teinture ou un pigment, et tout autre additif souhaité. Si l'on souhaite une image développée de faible opacité, il n'est pas utile d'ajouter un colorant. Toutefois, normalement, on incorpore un colorant et celui-ci peut être, en principe, tout composé cité dans Colour Index, Vol. I et II, 2ème Edition. Le noir de carbone est particulièrement utile. La quantité de colorant peut varier dans de larges limites, par exemple de 3 à 20% en masse du polymère. On peut utiliser des combinaisons de colorants.
On chauffe le mélange et on le broie pour disperser le colorant et les autres additifs dans la résine. On refroidit la masse, on l'écrase en morceaux et on broie finement.
Les particules de développateur obtenues ont un diamètre
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moyen compris entre 0,5 et 25 p. m, avec une dimension, moyenne de 1 à 16 nm. De préférence, le rapport du diamètre moyen de particule du véhicule à celui du développateur est compris entre environ 15 : 1 et environ 1 : 1. Toutefois, un rapport aussi élevé que 50 : 1 est aussi utilisable.
On peut choisir la résine pour le développateur dans une large gamme de composés, comprenant à la fois des résines naturelles et synthétiques, et des résines naturelles modifiées, comme il est décrite par exemple, au brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 076 857. Les polymères réticulés décrits aux brevets des Etats-Unis d'Amérique 3 938 992 et 3 941 898 sont particulièrement utiles. Les copolymères réticulés ou non de styrène ou de styrène substitué par des groupes alkyle inférieur avec des monomères acryliques, tels que les acrylates ou les méthacrylates d'alkyle, sont particulièrement utiles, ainsi que les polymères de condensation tels que les polyesters.
La forme des particules de développateur peut être irrégulière, comme dans le cas de développateur broyé, ou sphérique. On obtient des particules sphériques en séchant par pulvérisation une solution de la résine dans un solvant.
On peut aussi préparer des particules sphériques par le procédé de gonflement. de billes de polymères décrit au brevet européen 3905.
Le développateur peut contenir aussi des constituants mineurs tels que des agents de contrôle de charge et des agents anti-blocage. Des agents de contrôle de charge particulièrement utiles sont décrits au brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 893 935 et au brevet anglais 1 505 065. Des agents de charge du type sel d'ammonium quaternaire tels que décrits dans Research Disclosure NO 21030 volume 210 octobre 1981, sont aussi utiles.
Comme on l'a déjà indiqué, les véhicules utilisés dans la présente invention présente invariablement une
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rémanence élevée, B. exemple, les substances magnétiques R
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le représentées par7cycle d'hystérésis à saturation, L, à la
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figure 2, présentent une rémanence (c'est-à-dire un moment pour un champ nul) d'environ 39 UEM/g. Il en résulte que les véhicules formés de ces substances se comportent comme du sable humide à cause de l'attraction magnétique exercée entre les particules de véhicule. Par suite, le renouvellement d'un tel révélateur avec du développateur frais présente quelques difficultés.
Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, on améliore le renouvellement du révélateur en choisissant le développateur de telle façon que sa charge. telle que définie ci-dessousJsoit d'au moins 5 gC/g. Des valeurs de charge d'environ 10 à 30 C/g de développateur sont avantageuses, mais on peut aussi utiliser des valeurs de charge atteignant environ 150 C/g.
Pour de telles valeurs de charge, la force électrostatique d'attraction entre les particules de développateur et les particules de véhicule est suffisante pour supprimer les forces attractives magnétiques entre les particules de véhicule, facilitant ainsi le renouvellement. On décrit ci-dessouscommentobtenir ces valeurs de charge.
On détermine la charge du développateur en appliquant celui-ci par polarisation électrique sur la couche électriquement isolante d'un élément d'essai. Cet élément est formé, à la suite, d'un support de film, d'une couche électriquement conductrice (c'est-à-dire une terre), et de l-a couche isolante. On règle. la quantité de développateur appliqué de façon à obtenir une densité optique par réflection moyenne. Pour les applications de la présente invention, la quantité de développateur appliqué donne une densité optique d'environ 0.3. L'élément d'essai contenant le développateur est relié par l'intermédiaire de la couche de masse à un électromètre.
On élimine ensuite rapidement le développateur dans un courant d'air forcé, ce qui produit l'enregistrement d'un flux de courant dans l'électromètre sous forme d'une charge en microcoulombs. On divise la charge
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enregistrée par la masse de développateur appliqué pour obtenir la charge du développateur. Il est clair que le véhicule doit porter environ la même charge que le développateur, mais de polarité opposée.
Selon le procédé de la présente invention, on met en contact une image électrostatique avec une brosse magnétique comprenant un noyau magnétique tournant, une coquille externe non magnétique et le révélateur sec à deux constituants décrit ci-dessus. L'image électrostatique ainsi développée peut être formée par divers procédés, tels que la décharge suivant une image d'un récepteur photosensible, ou l'application suivant une image d'un modèle de charge à la surface d'un produit d'enregistrement diélectrique.
Quand on utilise des récepteurs photosensibles, par exemple dans des appareils de copies électrophotographiques à grande cadence, il est particulièrement souhaitable d'utiliser un écran tramé pour modifier l'image électrostatique, la combinaison d'un tel écran avec le procédé de développement selon la présente invention produisant des images d'excellente qualité présentant une Dmax élevée et une gamme de tonalité excellente.
Des procédés représentatifs utilisant des récepteurs photosensibles avec des écrans tramés dans un produit composite sont décrits au brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 385 823.
Les révélateurs et la brosse magnétique selon l'invention peuvent fournir du développateur à l'image de charge à des vitesses élevées et sont ainsi particulièrement appropriés à la copie électrophotographique à grande cadence. Le terme"copie à grande cadence"désigne l'aptitude à produire des images complètement développées sur un récepteur photosensible passant sur la brosse magnétique à une vitesse linéaire de 25 cm/s et plus ;
c'est-à-dire que, pour une série donnée de conditions de la brosse, les révélateurs selon l'invention produisent des images développées d'une densité optique donnée pour des vitesses du récepteur photosensible plus élevées que les révélateurs dans lesquels
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le véhicule ne présente pas le moment induit minimum nécessaire ou qui contiennent des substances magnétiques ayant une coercitivité inférieure à 300 gauss. En outre, on a obtenu des images bien développées avec les révélateurs selon l'invention sur des récepteurs photosensibles avan- çant à 75 cm/s.
Les exemples suivants illustrent l'invention.
Dans le premier exemple, on détermine le débit des véhicules présentant les propriétés magnétiques dures telles que définies ci-dessus, sur un applicateur magnétique à noyau tournant semblable à celui indiqué à la figure 1. On n'utilise pas de développateur avec le véhicule pendant ces mesures de débit.
L'applicateur magnétique comprend une coquille d'acier inoxydable non magnétique, ayant un diamètre extérieur de 5,1 cm. Un noyau contenant 12 aimants à pôles alternés est inclus dans la coquille. Chacun de ces aimants à une intensité de 1000 gauss et une longueur axiale de 7,6 cm. On réalise les essais en faisant tourner les aimants dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à 1000 et 2000 t/mn.
Le véhicule arrive sur la coquille par une trémie d'alimentation et se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre autour de la coquille. On place un couteau araseur de façon à obtenir une épaisseur de nappe de 0,05 cm. On retire le véhicule de la brosse au moyen d'une raclette fixée à 7,6 cm en aval de la trémie d'alimentation, et on le recueille dans un collecteur. On laisse d'abord tourner les aimants en alimentant avec le véhicule. Une fois que la coquille est uniformément couverte avec le véhicule, on arrête le moteur d'entraînement du noyau magnétique. On vide le collecteur, on le pèse et on le replace près de la coquille. On fait de nouveau tourner le noyau magnétique pendant 15 s, puis on pèse le collecteur avec le véhicule qui a été retiré de la brosse.
On soustrait le poids du collecteur du total, et on détermine la valeur nette du débit en gramme par minute.
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EXEMPLE COMPARATIF 1.-
On détermine l'aptitude des particules de véhicule exemptes de liant ayant les caractéristiques indiquées au tableau I ci-dessous, à s'écouler sans obstacles sur un applicateur magnétique à noyau tournant, ainsi que leur débit sur l'applicateur.
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, TABLEAU I
EMI23.1
<tb>
<tb> Véhicule <SEP> Type.
<SEP> Dimension <SEP> des <SEP> Coercitivité <SEP> Moment <SEP> induit
<tb> particules <SEP> à <SEP> à <SEP> 1000 <SEP> gauss
<tb> ( ) <SEP> saturation <SEP> (U
<tb> (gauss)
<tb> A <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 300 <SEP> 16, <SEP> 4 <SEP>
<tb> strontium
<tb> B <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 500 <SEP> 18, <SEP> 6 <SEP>
<tb> strontium
<tb> C <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 1500 <SEP> 14,5
<tb> strontium
<tb> D <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 1500 <SEP> 14,5
<tb> strontium
<tb> E <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 2850 <SEP> 13, <SEP> 2 <SEP>
<tb> strontium
<tb> F <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 2730 <SEP> 13, <SEP> 8
<tb> strontium
<tb> G <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 1360 <SEP> 13, <SEP> 9
<tb> strontium
<tb> H <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 2800 <SEP> 16,
4
<tb> strontium
<tb> l <SEP> ferrite <SEP> au <SEP> 53-62 <SEP> 4100 <SEP> ze
<tb> strontium
<tb>
<Desc/Clms Page number 24>
Chacun des véhicules indiqués au Tableau I s'écoule librement sur l'applicateur à noyau tournant. Par comparaison, toutefois, des véhicules exempts de liant ayant une coercitivité inférieure à 100 gauss s'accumulent de façon indésirable du côté amont du couteau araseur.
On détermine les débits pour chacun des véhicules de la manière indiquée ci-dessus, pour une vitesse du noyau de 2000 t/mn. Les résultats sont rassemblés au Tableau II.
TABLEAU II
EMI24.1
<tb>
<tb> Véhicule <SEP> Débit
<tb> (grammes/minute)
<tb> A <SEP> 374,8
<tb> B <SEP> 365,2
<tb> C <SEP> 343,2
<tb> D <SEP> 318,4
<tb> E <SEP> 302
<tb> F <SEP> 286,4
<tb> G <SEP> 298,8
<tb> H <SEP> 354
<tb> 1 <SEP> 298,8
<tb>
Les résultats ci-dessus montrent que les véhicules A à I s'écoulent sans empêchement sur l'applicateur à noyau magnétique tournant, mais que leurs débits sont plus faibles que ceux des véhicules utilisés dans les révélateurs selon l'invention, comme il sera montré à l'exemple 2.
EXEMPLE 2.-
Cet exemple illustre des véhicules qui ont été aimantés de façon permanente dans un champ externe de façon à augmenter leur moment induit à 1000 gauss au-dessus de 20 UEM/g.
On soumet des échantillons non aimantés des poudres de véhicule A, B, H et I au prétraitement hors-ligne suivant : de verre
On place d'abord les poudres fluides dans des fioles
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ayant un diamètre de 3,17 cm et une longueur de 11,4 cm.
On place les fioles chargées dans une bobine d'aimantation référencée 96149 conçue par la société RFL Industries de Boonton, New Jersey. Cette bobine magnétique a une gamme de champ de 6000 à 10 000 gauss. L'énergie nécessaire pour alimenter le dispositif d'aimantation provient d'un appareil Magnetreater/Charger Modèle 595 fourni aussi par RFL Industries. On donne à chaque échantillon une impulsion de charge unique suffisante pour aimanter les ferrites à saturation.
Le tableau III ci-dessous donne les moments induits des ferrites pour un champ externe de 1000 gauss avant et après saturation magnétique et les débits correspondants du véhicule pour des rotations du noyau de 1000 et 2000 t/mn.
Les moments induits augmentent après la saturation magnétique.
Ce moment magnétique accru augmente l'attraction entre les particules de ferrite et la coquille de la brosse magnétique.
Il en résulte que le débit des particules augmente de façon importante après l'aimantation à saturation, comme le montre le tableau III.
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TABLEAU III
EMI26.1
<tb>
<tb> Moment <SEP> induit <SEP> Débit
<tb> véhicule <SEP> à <SEP> 1000 <SEP> gauss <SEP> 1000 <SEP> t/mn <SEP> 2000 <SEP> t/mn
<tb> (UEM/g) <SEP> (g/mn) <SEP> (g/mn)
<tb> A-non <SEP> traité <SEP> 18, <SEP> 3-------*317
<tb> - <SEP> saturé <SEP> 23, <SEP> 4 <SEP> ------- <SEP> 346 <SEP>
<tb> B-non <SEP> traité <SEP> 18, <SEP> 6 <SEP> ----- <SEP> *338
<tb> - <SEP> saturé <SEP> 27, <SEP> 3 <SEP> ----- <SEP> 358
<tb> H-non <SEP> traité <SEP> 16,4 <SEP> 199,2 <SEP> 354
<tb> saturé <SEP> 31,79 <SEP> 340,8 <SEP> 628,8
<tb> l <SEP> - <SEP> non <SEP> traité <SEP> 14,1 <SEP> 180,0 <SEP> 298,8
<tb> saturé <SEP> 30,06 <SEP> 313,2 <SEP> 585
<tb>
*
Ces valeurs diffèrent légèrement des débits correspondants à 2000 t/mn des véhicules A et B dans l'exemple comparatif 1,
les échantillons de A et de B dans l'exemple 2 contenant des particules de plus grande dimension, ce qui produit un débit plus faible.
EXEMPLE 3.-
Cet exemple illustre un révélateur suivant l'inven- tion.
On enduit des particules de véhicule formées de ferrite au strontium exemptes de liant ayant un moment magnétique induit à 1000 gauss de 30,9 EMU/g et une coerci- tivité de 3500 gauss avec une partie pour 100 parties du polymère fluorocarboné Kynar 301 (Pennwalt Chemical Company,
<Desc/Clms Page number 27>
King of Prussia, Pennsylvania) qui permet au véhicule de charger positivement le développateur. La charge du déve- loppateur, déterminée comme il a été décrit ci-dessus, est comprise entre 11,4 et 11,6 C/g.
Les particules de développateur sont formées d'un copolymère de styrène et de monomère acrylique pigmenté.
La dimension des particules de développateur est comprise entre 5 et 20 tim.
On prépare le révélateur en mélangeant le véhicule et le développateur. La concentration en développateur est de 13% en masse du révélateur total.
EXEMPLE 4.-
Cet exemple illustre le procédé suivant l'invention utilisant le révélateur de l'exemple 4 sur un applicateur magnétique à noyau tournant tel que décrit pour les déterminations de débit.
On alimente la coquille de l'applicateur avec 1500 g de révélateur préalablement agité. La brosse obtenue présente un espace de 0, 05 cm entre la surface portant la charge et le révélateur, et une épaisseur de nappe de O, OG cm. On fait'tourner le noyau de l'applicateur magnétique à 1250 t/mn dans le sens contraire de l'avance du récepteur photosensible. On fait tourner la coquille de l'applicateur à 30 t/mn.
Le produit-photoconducteur utilisé dans cet exemple est un film photoconducteur réutilisable chargé négativement. On forme des images électrostatiques sur ce film en le chargeant uniformément à-500 volts, puis en l'exposant à un original. L'image de charge obtenue est comprise entre - 50 volts et-350 volts, et on la développe en faisant passer le film sur la brosse magnétique à une vitesse de 28,9 cm/s dans le sens du flux de révélateur. La brosse est polarisée électriquement à-115 volts.
Après le développement, on transfère électrostatiquement l'image de développateur sur un papier
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récepteur, puis on la fixe par fusion sur un roùleau porté à 149-1770C.
On obtient des images de bonne qualité en ce qui concerne l'achèvement du développement et l'uniformité. On a aussi réussi à développer de cette manière un récepteur photosensible ayant une vitesse atteignant environ 75 cm/s.
Les termes"électrographie"et"électrographique", tels qu'utilisés ici sont des termes larges qui comprennent des procédés de formation d'image mettant en oeuvre le développement d'un modèle de charge électrostatique formé sur une surface avec ou sans exposition à la lumière, et comprend donc l'électrophotographie, ainsi que d'autres procédés.
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EASTMAN KODAK COMPANY for Electrographic Developer and electrographic image development method using it.
EMI1.1
------- Patent application in the United States of America No. 440.146 of
November 8, 1982 in favor of E. T. MISKINIS and T. A. JADWIN.
<Desc / Clms Page number 2>
The invention relates to electrography and the development of electrostatic images. More particularly, the invention relates to a new electrographic developer and a method for applying this developer to electrostatic images to develop them.
In electrography, an electrostatic charge image is formed on a dielectric surface, for example on the surface of a photoconductive recording product.
This image is usually developed by bringing it into contact with a two-component developer comprising a mixture of pigmented resin particles (called developer) and particles sensitive to the magnetic field (called vehicle). The vehicle particles constitute sites which the particles of non-magnetic developer can strike in order to acquire a triboelectric charge of sign opposite to that of the electrostatic image. Upon contact between the electrostatic image and the developer mixture, the developer particles separate from the vehicle particles (to which they strongly adhere via triboelectric forces) due to the relatively high electrostatic forces associated with the image dump.
In this way, the developer particles are deposited on the electrostatic image and make it visible.
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It is well known to apply developers of the type described above on electrostatic images using a magnetic applicator which comprises a cylindrical shell, formed of a non-magnetic substance, containing a magnetic core. The core usually includes a plurality of parallel magnetic bars which are arranged around the surface of the core so as to have alternating north / south magnetic fields.
These fields emerge radially from the shell and serve to attract the developer to the external surface of the shell to form a brush-like sheet. The cylindrical shell or the magnetic core, or both, are rotated relative to one another to allow the transport of the developer from a reservoir to the area of contact with the electrostatic image to be developed. After development, the particles of vehicle depleted in developer, return to the tank to be replenished in developer.
U.S. Patent 4,345,014 describes a magnetic brush developing apparatus which uses a two-component developer of the type described above. The magnetic applicator includes a multi-pole magnetic core that rotates to drive the developer to the development area. The magnetic vehicle described in this patent is a common vehicle which comprises a relatively soft magnetic substance, for example magnetite, pure iron, ferrite or a form of FeO., Having a magnetic coercivity, Hc, of about 100 gauss or less.
We preferred to use these
EMI3.1
magnetic substances because they have, by nature, a low magnetic remanence Bu, for example less than about 5 EMU / g, and a high induced magnetic moment in the field applied by the core of the brush.
Having a low magnetic remanence, the vehicle particles, formed of a soft magnetic substance,
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once they have left a magnetic field, retain only a small part of the magnetic moment induced by this magnetic field; thus, after being used for development, they mix and easily replenish developer particles. Having a relatively high magnetic moment when they are attracted to the core of the brush, these substances are easily transported in rotation by the brush and are not entrained by the recording member during development.
The substances used for the magnetic vehicle described in the aforementioned patent as well as other similar magnetic vehicles are useful for the development of images carried by recording bodies moving at moderate speeds, less than about 10 cm / s for example ; however, it has been noticed that the quality of the developed images deteriorates rapidly when the speed of movement of the recording member increases. In fact, when the speed of movement of the recording member is approximately 40 cm / s, development using these vehicles is practically non-existent, which indicates that the vehicles are unable to deposit the developer on photosensitive receptors at high speeds.
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The subject of the present invention is an electrographic developer which, when used with a magnetic applicator with a rotating core, allows development rates suitable for large image reproduction.
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frame rate loss of image quality.
The dry electrographic developer constituents
EMI5.2
according to the invention comprises charged developer particles and vehicle particles carrying a charge of /
EMI5.3
contrary which (a) include a "hard" magnetic substance having a coercivity of at least -300 gauss when it is magnetically saturated and (b) have an induced magnetic moment of at least 20 EMU / g in a magnetic field of 1000 gauss.
The method) according to the invention, for developing an electrostatic image) consists in using the developer described previously with a magnetic applicator with a rotating core. The method consists in bringing an electrostatic image into contact with at least one magnetic brush which comprises (a) a rotating magnetic core with a determined magnetic field intensity;
(b) a non-magnetic outer shell and (c) a two-component electrographic dry developer which includes developer particles.
EMI5.4
charged pector and magnetic vehicle particles carrying a charge / contrary a magnetic having / coercivity of at least 300 gauss
EMI5.5
when it is magnetically saturated and (b) have an induced magnetic moment of at least 20 EMU / g in a magnetic field of 1000 gauss this magnetic moment being sufficient to prevent the transfer of the particles. of vehicle on the electrostatic image.
In the drawing, given only by way of example: - Figure 1 shows a sectional view of a magnetic applicator comprising a rotating magnetic core and an external shell, usable with the dry developer with two components according to the present invention.
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0- Figure 2 shows a graph showing the hysteresis cycle of "hard" magnetic vehicle particles used in the developer according to the invention.
For the implementation of the method for developing an electrostatic image according to the invention, a magnetic applicator with a rotating core is used. These applicators are well known and are described, for example, in patents of the United States of America 4,235,194.4 239,845 and 3,552,355.
FIG. 1 shows a magnetic applicator 1 with a rotating core which includes a core-shell arrangement
EMI6.1
formed of a multipolar magnetic core 2 rotatably mounted
EMI6.2
to of an outer shell 3. The shell 3 is 9 formed d / + serves as a surface
EMI6.3
conveyor for the developer described later. A leveling knife 4 is used to adjust the thickness of the developer layer (thickness of the ply) on the shell 3 during the rotation of the core 2. Ureraclette 5 removes all the developer which remains on the shell 3 after the developer has passed through the development area.
The multipolar magnetic core 2 comprises a circular distribution of magnets arranged in a configuration of north-south-north-south poles which face radially outward. When the nucleus rotates, the field coming from each of the poles undergoes a circular movement.
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water around the outer surface of the shell. There is
EMI6.5
interacting the developer with two components according to the invention and 7 circular displacement field, which
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causes rapid turbulent developer movement, as will be seen in the subsequent discussion of the vehicle.
EMI6.7
The behavior of the vehicle particles used in the developer and / or according to the invention is between ginal. When using magnetic vehicle particles which (a) contain a magnetic substance having a coercivity of at least 300 gauss and ( b) have a
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induced magnetic moment of at least 20 EMU / g in an external magnetic field of 1000 gauss, their exposure to a succession of magnetic fields coming from the rotating core applicator make the particles rotate on themselves, which are then placed in the magnetic alignment in each of the new fields.
As a result of the magnetic moment of the particles and the coercivity of the magnetic substance, each of these movements is accompanied by a rapid circular movement of each of the particles in a direction opposite to the movement of the rotating nucleus.
The observed result is that the developer according to the invention flows regularly and at high speed around the shell, the core rotating in an opposite direction, which allows a rapid supply of fresh developer to the photosensitive receiver and facilitates large-scale reproductions. cadence.
The magnetic core of the applicator is formed from one or more well known permanent magnet magnetic substances. Suitable magnetic substances include gamma ferric oxide and the "hard" ferrites described in US Patent 4,042,518.
The intensity of the magnetic field of the nucleus can vary significantly but we prefer an intensity of at least 450 gauss, measured on the surface of the nucleus using a Hall effect probe. Particularly preferred is an intensity of about 800 to 1600 gauss.
In general, the size of the core will be determined by the size of the magnets used and the size of the magnets is chosen according to the intensity of the desired magnetic field. 8 to 24, and preferably 12 to 20, magnetic poles can be used for a core of 5 cm in diameter. However, this parameter depends on the size of the nucleus and the speed of rotation. The space between the shell and the photoconductor is preferably relatively small, for example from about 0.03 cm to about 0.09 cm,
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EMI8.1
1 so as to obtain sufficient contact between the brush and the photoconductor.
The speed of rotation of the magnetic core can vary, but it is preferably between 1000 and 3000 rpm. The choice of an appropriate speed depends on various factors such as the outside diameter of the applicator shell, the size of the vehicle particles and the speed desired for development as reflected in the linear speed at which the organs, photoconductive carrying a charge image pass through the development zone.
The shell surrounding the core is formed of any suitable non-magnetic substance which acts as a developing electrode for the development process, for example non-magnetic stainless steel.
To obtain a desirable minimum development, it is strongly recommended to subject each part of a photoconductive member, which crosses the development zone, to at least 5 polar transitions in the active development zone.
While it is essential for the implementation of the method according to the invention that the magnetic core rotates during use the shell can also rotate. but it is not necessary. If the shell rotates, it can be in the same direction or in a direction different from that of the core.
As indicated above, the present invention relates to a two-component electrographic dry developer which comprises charged vehicle particles, having determined magnetic properties, and developer particles carrying a charge of opposite sign. When used with the rotating magnetic core applicator, the two-component developer described above flows at high speed and allows complete development of an electrostatic image.
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EMI9.1
during high-speed reproductions.
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The new developers according to the invention preferred take vehicle particles. The first of includes magnetic particles, pre-smelling / coercivity and the desired induced magnetic moment which are not associated with a binder.
In the second type of developer, each particle of vehicle is heterogeneous and comprises a mixture of a binder and a magnetic substance having the desired coercivity and induced magnetic moment. The magnetic substance is dispersed throughout the binder in the form of separate, smaller particles; thus, each composite vehicle particle comprises a discontinuous phase formed of magnetic particles having the desired coercivity in a continuous phase formed by the binder.
The individual particles of magnetic substance should preferably have a relatively uniform size and a sufficiently smaller diameter than that of the composite vehicle particles to be prepared. For example, the average diameter of the magnetic substance particles should be less than 20% of the average diameter of the vehicle particles. The ratio of the average diameter of the magnetic substance particles to that of the vehicle particles can be much smaller.
Excellent results are obtained with magnetic powders having an average diameter of 5%. m to 0.05 m. We can use powders
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finer when the degree of subdivision does not cause an undesirable magnetic change and
EMI9.4
when the quantity and nature of the binder chosen allows satisfactory strength and other desirable mechanical properties in the vehicle particles obtained.
The concentration of magnetic substance can vary significantly. The finely divided magnetic substance can be used in an amount representing approximately
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20% to 90% of the mass of the composite vehicle.
The induced moment of composite vehicle particles, in a field of 1000 gauss, depends on the concen-
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magnetic substance in the particles. So,
EMI10.2
the induced moment of the magnetic substance must have an appropriate value. 20 EMU / g, / to offset the effect,
EMI10.3
on this induced moment, from the dilution of the magnetic substance in the binder. Thus, for a concentration of 50% by mass of magnetic substance in the composite particles, the induced magnetic moment of the magnetic substance, in a field of 1000 gauss, must be at least 40 EMU / g to obtain the minimum level of 20UEM / g for composite particles.
The binder used with the finely divided magnetic substance must provide the desired mechanical and electrical properties. It must (1) adhere well to the magnetic substance, (2) facilitate the formation of hard particles with a smooth surface and (3) preferably have triboelectric properties sufficiently different from those of the developer particles, with which it must be used. to ensure proper polarity and magnitude of electrostatic charge between the developer and the vehicle when mixed.
The binder can be organic or inorganic; for example it can be composed of glass, metal, silicon-based resin etc. An organic substance such as a synthetic or natural polymer resin or a mixture of these resins having the appropriate mechanical properties is preferably used. Suitable monomers which can be used to prepare these resins include, for example vinyl monomers such as alkyl acrylates and methacrylates, styrene and substituted styrenes, basic monomers such as vinylpyridines etc.
Copolymers prepared from these monomers and other vinyl monomers can be used such as
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acid monomers, for example acrylic or methacrylic acid. These copolymers can advantageously contain small amounts of polyfunctional monomers such as divinylbenzene, glycol dimethacrylate, triallyl citrate etc. It is also possible to use condensation polymers such as polyesters, polyamides or polycarbonates.
The preparation of the composite vehicle particles according to the invention may require the application of heat to soften the thermoplastic substance or to harden a thermosetting substance, drying to evaporate the liquid vehicle, the use of pressure or else heat and heat. pressure, for molding, casting, extrusion, etc. and for cutting or shearing to form the vehicle particles; the preparation of these particles may also require grinding, for example in a ball mill, to reduce the vehicle-forming substance to the appropriate size for the particles and sieving to classify the particles.
According to a preparation process, the
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magnetic substance powdered in a coating or a solution of resin r-e us'evaporate the binder. We
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solvent and subdivide the solid mass obtained by grinding and sieving to obtain vehicle particles having the appropriate size.
According to another preparation process, emulsion or suspension polymerization is used to obtain uniform vehicle particles. presenting a surface
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very smooth and having a useful life.
The coercivity of a magnetic substance corresponds to
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pond to the minimum external magnetic force necessary for remanence BR to zero, the magnetic substance
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being kept fixed in the external field, after magnetic saturation of the substance, that is to say permanent magnetization of the substance. Various devices can be used
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and methods for measuring the coercivity of vehicle particles according to the invention.
A model 155 vibrating sample magnetometer from Princeton Applied Research Co., Princeton, New Jersey (USA) can be used to measure the coercivity of the powder particles. Coercivity is measured in gauss, it being understood that, in air, there is a perfect correspondence of the measurements in gauss and in oersteds. The rotting is mixed with a non-magnetic polymer powder (90% by mass of magnetic powder for 10% by mass of polymer). The mixture is placed in a capillary tube, heated to a temperature above the melting point of the polymer, then allowed to cool to room temperature. The capillary tube is then placed in a sample holder of the magnetometer and the magnetic hysteresis cycle of the external field (in gauss) is plotted as a function of the induced magnetism (in EMU / g).
During this measurement, the sample is subjected to an external field of 0 to 8000 gauss.
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Figure 2 shows a hysteresis cycle L for a typical "hard" magnetic powder magnetically saturated.
When a powdered substance is magnetically saturated and immobilized in a magnetic field H whose intensity gradually increases, there is induction of a maximum magnetic moment, or saturation, Bsat. If the H field is further increased, the moment induced in the substance no longer increases. When the field H gradually decreases until cancellation, reverses in polarity and increases again, the induced moment B of the powder becomes zero and is thus at the inversion threshold of the induced polarity. The value of the applied field H, necessary to cause the
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decrease in remanence value until cancellation is called the coercivity, Hc, of the substance.
The vehicle particles contained in the developers according to the invention comprise a magnetic substance which exhibits, at magnetic saturation, a coercivity of at least 300 gauss, preferably of at least 500 gauss and more particularly of at least 1000 gauss. In this
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With regard to this, while it has been found that magnetic substances having a coercivity of 2800 and 4100 gauss can be used, it seems that there is no theoretical reason why higher coercitivities cannot be used.
In addition to the minimum coercivity of the magnetic substance, the vehicle particles of the developer according to the invention have an induced magnetic moment B of at least 20 EMU / g, based on the mass of the vehicle, when they / are in a field of 1000 gauss. Preferably, the induced magnetic moment B, in a field of 1000 gauss, is at least 25 EMU / g and more particularly around 30 to 50 EMU / g. To show this, reference is made to FIG. 2 which represents the magnetic parameters of two different vehicles not associated with a binder in which the induced magnetic moment of the magnetic substance is the same as that of the vehicle particles. In FIG. 2, for convenience, the hysteresis cycle L at saturation is the same for the two different magnetic substances.
Before being magnetized until saturation,
EMI13.1
these substances respond differently to as it appears by their permeability curve P1 and P2. For a 1000 gauss field, substance 1 has a magnetic moment of about 5 EMU / g and substance 2 has a magnetic moment of about 15 EMU / g. To increase the moment of these substances, placed in a 1000 gauss field, to the desired level of at least 20 EMU / g, the offline substance can be pre-magnetized to a field greater than 1000 gauss until the substance has a hysteresis cycle such that, when the substance is reintroduced into a 1000 gauss field, it has the desired induced moment.
In such offline processing, designated by the term pre-magnetization, the substance is preferably pre-magnetized until saturation; in this case, the substances shown in Figure 2 have an induced moment B
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at least 40 EMU / g. This induced moment is preferably at least 25 EMU / g and it is more particularly between approximately 30 EMU / g and 50 EMU / g. Also usable are vehicle particles having an induced moment of 50 to 100 HEM / g when they are in a field of 1000 gauss.
The invention, as mentioned, provides for the use of vehicles in which coercivity and induced moment are important characteristics.
Coercivity is related to the capacity of the developers to flow on an applicator with a rotating core and the induced moment is linked to the rate with which the developer flows on this applicator. However, it is also important that there is sufficient magnetic attraction between the applicator and the vehicle particles to maintain the latter on the shell of the applicator during the rotation of the core, which makes it possible to avoid the transfer of vehicle particles in the image. This attraction also occurs when the vehicle particles have an induced moment of at least 20 EMU / g when they are in a field of 1000 gauss.
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Useful hard magnetic substances include ferrites and iron oxide y. Preferably, the vehicle particles consist of ferrites, which are compounds of magnetic oxides containing iron as the main metallic constituent. For example, ferric oxide compounds, Fe203 'formed with basic metal oxides having the general formula MFe02 or MFe204 where M represents a mono- or divalent metal and where the iron is in the +3 oxidation state, are ferrites.
EMI15.1
The ferrites also include barium and / or strontium compounds, such as BaFe O. O. and magnetic ferrites of formula MO. GFeO-, M is barium, strontium or lead, as described in United States Patent 3,716,630. The strontium and barium ferrites are advantageous.
The size of the hard magnetic vehicle particles according to the invention can be very variable, but in general the average size of the particles is less than 100 J. m. An advantageous average size of vehicle particles is between about 5 percent. m and 65 m. It has been determined that the smallest particles can be used within the limits indicated above without or with little transfer of the vehicle to the image to be developed.
The vehicle particles according to the invention are used in combination with developer particles to form a two-component dry developer. During use, the developer particles are electrostatically attracted by the image of electrostatic charge on a product while the vehicle particles remain on the shell of the applicator. This is done in part by mixing the developer and vehicle particles in such a way that the vehicle particles acquire a charge of a certain polarity and that the developer particles acquire a charge of polarity.
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opposite rite. The polarity of the vehicle is such that it is not electrically attracted by the image of electrostatic charge.
The deposition of vehicle particles on the electrostatic charge image is also avoided, because the magnetic attraction which is exerted between the rotating core and the vehicle particles is greater than the electrostatic attraction which can occur between the particles. vehicle and load image.
The triboelectric charge of the developer and the "hard" magnetic vehicle is obtained by choosing substances which are placed in the triboelectric series in such a way that they give the desired polarity and charge intensity when the particles of developer and vehicle. If the vehicle particles do not charge as desired with the developer used, the vehicle can be coated with a substance which does so. Such a coating can be applied either to composite particles or to particles free of binder, as described here. As already indicated, the level of charge of the developer is preferably at least 5 ° C. per gram of developer. The polarity of the developer charge can be positive or negative.
Various resins can be used to coat the hard magnetic vehicle particles, for example those described in US Patents 3,795,617.3 795,618 and 4,076,857. The choice of resin depends on its relationship triboelectric with the intended developer. If it is desired that the developers are positively charged, the resins advantageous for coating the vehicle include fluorocarbon polymers such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and the copolymer of vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene.
The vehicle particles can be coated with a resin which is charged by triboelectricity with various
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techniques such as solvent coating, spraying, plating, stirring or fusion coating.
In fusion coating, a dry mixture of hard magnetic particles and a small amount of powdered resin, for example, from 0/05 to 5% by mass, is prepared and the mixture is heated to melt the resin. This low concentration of resin forms a thin or discontinuous layer of resin on the vehicle particles.
The developer is formed by mixing the vehicle particles with the developer particles in an appropriate concentration. In developers according to the invention, high concentrations of developer can be used. The developer according to the invention preferably contains approximately 70 to 99% by mass of vehicle and approximately 30 to 1% by mass of developer relative to the total mass of developer; more advantageously, the concentration of the vehicle is approximately 75 to 99% by mass and that of the developer 25 to 1% by mass.
The constituent of the developer according to the invention can be a powdered resin, possibly colored. It is usually prepared by mixing a resin with a dye, i.e. a dye or pigment, and any other desired additive. If you want a developed image of low opacity, it is not useful to add a dye. Normally, however, a colorant is incorporated and this can, in principle, be any compound cited in Color Index, Vol. I and II, 2nd Edition. Carbon black is particularly useful. The amount of dye can vary within wide limits, for example from 3 to 20% by mass of the polymer. Dye combinations can be used.
The mixture is heated and ground to disperse the dye and other additives in the resin. The mass is cooled, crushed into pieces and finely ground.
The developer particles obtained have a diameter
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medium between 0.5 and 25 percent m, with a dimension, average from 1 to 16 nm. Preferably, the ratio of the average particle diameter of the vehicle to that of the developer is between about 15: 1 and about 1: 1. However, a ratio as high as 50: 1 is also usable.
The developer resin can be selected from a wide range of compounds, including both natural and synthetic resins, and modified natural resins, as described, for example, in U.S. Patent 4,076,857 The crosslinked polymers described in US Patents 3,938,992 and 3,941,898 are particularly useful. Crosslinked or uncrosslinked copolymers of styrene or of styrene substituted by lower alkyl groups with acrylic monomers, such as acrylates or alkyl methacrylates, are particularly useful, as well as condensation polymers such as polyesters.
The shape of the developer particles may be irregular, as in the case of a ground developer, or spherical. Spherical particles are obtained by spray drying a solution of the resin in a solvent.
Spherical particles can also be prepared by the swelling process. of polymer beads described in European patent 3905.
The developer can also contain minor constituents such as charge control agents and anti-blocking agents. Particularly useful charge control agents are described in United States patent 3,893,935 and English patent 1,505,065. Bulking agents of the quaternary ammonium salt type as described in Research Disclosure NO 21030 volume October 210, 1981, are also helpful.
As already indicated, the vehicles used in the present invention invariably have a
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high remanence, B. example, magnetic substances R
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the represented by 7 hysteresis cycle at saturation, L, at the
EMI19.2
FIG. 2 show a remanence (that is to say a moment for a zero field) of approximately 39 EMU / g. As a result, vehicles formed from these substances behave like wet sand due to the magnetic attraction exerted between the vehicle particles. Consequently, the renewal of such a developer with fresh developer presents some difficulties.
According to another advantageous embodiment of the invention, the renewal of the developer is improved by choosing the developer so that its charge. as defined below J is at least 5 gC / g. Load values of about 10 to 30 C / g of developer are advantageous, but load values of up to about 150 C / g can also be used.
For such charge values, the electrostatic force of attraction between the developer particles and the vehicle particles is sufficient to suppress the attractive magnetic forces between the vehicle particles, thereby facilitating renewal. We describe below how to obtain these load values.
The charge of the developer is determined by applying it by electrical polarization on the electrically insulating layer of a test element. This element is formed, as a result, of a film support, an electrically conductive layer (that is to say an earth), and the insulating layer. We settle. the quantity of developer applied so as to obtain an optical density by average reflection. For the applications of the present invention, the amount of developer applied gives an optical density of about 0.3. The test element containing the developer is connected via the ground layer to an electrometer.
The developer is then rapidly eliminated in a forced air current, which produces the recording of a current flow in the electrometer in the form of a charge in microcoulombs. We divide the load
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recorded by the mass of developer applied to obtain the developer charge. It is clear that the vehicle must carry approximately the same charge as the developer, but of opposite polarity.
According to the method of the present invention, an electrostatic image is brought into contact with a magnetic brush comprising a rotating magnetic core, a non-magnetic outer shell and the two-component dry developer described above. The electrostatic image thus developed can be formed by a variety of methods, such as discharging an image from a photosensitive receiver, or applying an image of a charge pattern to the surface of a dielectric recording product .
When using photosensitive receivers, for example in high-speed electrophotographic copying devices, it is particularly desirable to use a screen screen to modify the electrostatic image, the combination of such a screen with the development method according to the present invention producing excellent quality images having a high Dmax and an excellent tone range.
Representative methods using photosensitive receivers with screens screened in a composite product are described in U.S. Patent 4,385,823.
The developers and the magnetic brush according to the invention can provide developer to the charge image at high speeds and are therefore particularly suitable for high-speed electrophotographic copying. The term "high speed copying" designates the ability to produce fully developed images on a photosensitive receiver passing over the magnetic brush at a linear speed of 25 cm / s and more;
that is to say, for a given series of brush conditions, the developers according to the invention produce developed images of a given optical density for higher speeds of the photosensitive receiver than the developers in which
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the vehicle does not have the minimum induced moment necessary or which contain magnetic substances having a coercivity less than 300 gauss. In addition, well developed images were obtained with the developers according to the invention on photosensitive receivers advancing at 75 cm / s.
The following examples illustrate the invention.
In the first example, the flow rate of vehicles exhibiting hard magnetic properties as defined above is determined on a magnetic applicator with a rotating core similar to that indicated in FIG. 1. A developer is not used with the vehicle during these flow measurements.
The magnetic applicator includes a non-magnetic stainless steel shell, having an outside diameter of 5.1 cm. A core containing 12 alternating pole magnets is included in the shell. Each of these magnets has an intensity of 1000 gauss and an axial length of 7.6 cm. The tests are carried out by rotating the magnets anti-clockwise at 1000 and 2000 rpm.
The vehicle arrives at the shell via a feed hopper and moves clockwise around the shell. A leveling knife is placed so as to obtain a layer thickness of 0.05 cm. The vehicle is removed from the brush by means of a squeegee fixed at 7.6 cm downstream from the feed hopper, and it is collected in a collector. The magnets are first allowed to rotate while powering with the vehicle. Once the shell is uniformly covered with the vehicle, the magnetic core drive motor is stopped. We empty the collector, weigh it and replace it near the shell. The magnetic core is again rotated for 15 s, then the collector is weighed with the vehicle which has been removed from the brush.
The weight of the collector is subtracted from the total, and the net flow rate in grams per minute is determined.
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COMPARATIVE EXAMPLE 1.-
The capacity of the binder-free vehicle particles having the characteristics indicated in Table I below is determined to flow without obstacles on a magnetic applicator with rotating core, as well as their flow rate on the applicator.
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, TABLE I
EMI23.1
<tb>
<tb> Vehicle <SEP> Type.
<SEP> Dimension <SEP> of <SEP> Coercitivity <SEP> Moment <SEP> induced
<tb> particles <SEP> to <SEP> to <SEP> 1000 <SEP> gauss
<tb> () <SEP> saturation <SEP> (U
<tb> (gauss)
<tb> A <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 300 <SEP> 16, <SEP> 4 <SEP>
<tb> strontium
<tb> B <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 500 <SEP> 18, <SEP> 6 <SEP>
<tb> strontium
<tb> C <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 1500 <SEP> 14.5
<tb> strontium
<tb> D <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 1500 <SEP> 14.5
<tb> strontium
<tb> E <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 2850 <SEP> 13, <SEP> 2 <SEP>
<tb> strontium
<tb> F <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 2730 <SEP> 13, <SEP> 8
<tb> strontium
<tb> G <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 1360 <SEP> 13, <SEP> 9
<tb> strontium
<tb> H <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 2800 <SEP> 16,
4
<tb> strontium
<tb> l <SEP> ferrite <SEP> to <SEP> 53-62 <SEP> 4100 <SEP> ze
<tb> strontium
<tb>
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Each of the vehicles indicated in Table I flows freely on the rotating core applicator. By comparison, however, binder-free vehicles with a coercivity of less than 100 gauss undesirably accumulate on the upstream side of the leveling knife.
The flow rates for each of the vehicles are determined as indicated above, for a core speed of 2000 rpm. The results are collated in Table II.
TABLE II
EMI24.1
<tb>
<tb> Vehicle <SEP> Debit
<tb> (grams / minute)
<tb> A <SEP> 374.8
<tb> B <SEP> 365.2
<tb> C <SEP> 343.2
<tb> D <SEP> 318.4
<tb> E <SEP> 302
<tb> F <SEP> 286.4
<tb> G <SEP> 298.8
<tb> H <SEP> 354
<tb> 1 <SEP> 298.8
<tb>
The above results show that vehicles A to I flow without impediment on the rotating magnetic core applicator, but that their flow rates are lower than those of the vehicles used in the developers according to the invention, as will be shown in example 2.
EXAMPLE 2.-
This example illustrates vehicles which have been permanently magnetized in an external field so as to increase their induced moment to 1000 gauss above 20 EMU / g.
Non-magnetized samples of vehicle powders A, B, H and I are subjected to the following offline pre-treatment: of glass
First place the flowing powders in vials
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having a diameter of 3.17 cm and a length of 11.4 cm.
The loaded vials are placed in a magnetization coil referenced 96149 designed by the company RFL Industries of Boonton, New Jersey. This magnetic coil has a field range of 6000 to 10,000 gauss. The energy required to power the magnetization device comes from a Magnetreater / Charger Model 595 device also supplied by RFL Industries. Each sample is given a single charge pulse sufficient to magnetize the saturated ferrites.
Table III below gives the induced moments of the ferrites for an external field of 1000 gauss before and after magnetic saturation and the corresponding flow rates of the vehicle for core rotations of 1000 and 2000 rpm.
Induced moments increase after magnetic saturation.
This increased magnetic moment increases the attraction between the ferrite particles and the shell of the magnetic brush.
As a result, the particle flow rate increases significantly after the saturation magnetization, as shown in Table III.
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TABLE III
EMI26.1
<tb>
<tb> Moment <SEP> induced <SEP> Debit
<tb> vehicle <SEP> to <SEP> 1000 <SEP> gauss <SEP> 1000 <SEP> rpm <SEP> 2000 <SEP> rpm
<tb> (EMU / g) <SEP> (g / min) <SEP> (g / min)
<tb> A-no <SEP> processed <SEP> 18, <SEP> 3 ------- * 317
<tb> - <SEP> saturated <SEP> 23, <SEP> 4 <SEP> ------- <SEP> 346 <SEP>
<tb> B-no <SEP> processed <SEP> 18, <SEP> 6 <SEP> ----- <SEP> * 338
<tb> - <SEP> saturated <SEP> 27, <SEP> 3 <SEP> ----- <SEP> 358
<tb> H-no <SEP> processed <SEP> 16.4 <SEP> 199.2 <SEP> 354
<tb> saturated <SEP> 31.79 <SEP> 340.8 <SEP> 628.8
<tb> l <SEP> - <SEP> no <SEP> processed <SEP> 14.1 <SEP> 180.0 <SEP> 298.8
<tb> saturated <SEP> 30.06 <SEP> 313.2 <SEP> 585
<tb>
*
These values differ slightly from the flow rates corresponding to 2000 rpm of vehicles A and B in Comparative Example 1,
the samples of A and B in Example 2 containing particles of larger size, which produces a lower flow rate.
EXAMPLE 3.-
This example illustrates a developer according to the invention.
Vehicle particles formed of binder-free strontium ferrite having a magnetic moment induced at 1000 gauss of 30.9 EMU / g and a coercivity of 3500 gauss are coated with one part per 100 parts of the fluorocarbon polymer Kynar 301 (Pennwalt Chemical Company,
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King of Prussia, Pennsylvania) which allows the vehicle to positively charge the developer. The developer load, determined as described above, is between 11.4 and 11.6 C / g.
The developer particles are formed from a copolymer of styrene and pigmented acrylic monomer.
The size of the developer particles is between 5 and 20 tim.
The developer is prepared by mixing the vehicle and the developer. The developer concentration is 13% by mass of the total developer.
EXAMPLE 4.-
This example illustrates the process according to the invention using the developer of Example 4 on a magnetic applicator with a rotating core as described for the flow determinations.
The shell of the applicator is supplied with 1500 g of previously stirred developer. The brush obtained has a space of 0.05 cm between the surface carrying the load and the developer, and a sheet thickness of O. OG cm. The core of the magnetic applicator is rotated at 1250 rpm in the opposite direction to the advance of the photosensitive receiver. The applicator shell is rotated at 30 rpm.
The photoconductive product used in this example is a negatively charged reusable photoconductive film. Electrostatic images are formed on this film by charging it evenly at -500 volts, then exposing it to an original. The charge image obtained is between −50 volts and −350 volts, and is developed by passing the film over the magnetic brush at a speed of 28.9 cm / s in the direction of the developer flow. The brush is electrically polarized at -115 volts.
After development, the developer image is electrostatically transferred to paper
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receiver, then it is fixed by fusion on a roll brought to 149-1770C.
Good quality images are obtained with regard to development completion and uniformity. We have also succeeded in developing in this way a photosensitive receiver having a speed reaching about 75 cm / s.
The terms "electrography" and "electrographic", as used herein are broad terms which include image forming methods involving the development of an electrostatic charge model formed on a surface with or without exposure to the light, and therefore includes electrophotography, as well as other processes.